华南理工大学学报（自然科学版）
第４１卷第９期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖ０１．４１Ｎｏ．９２０１３年９月
（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ
２０１３
文章编号：１０００—５６５Ｘ（２０１３）０９－００２３—０５
有源层厚度对ＺｎＯ薄膜晶体管电学性能的影响木
刘玉荣
李晓明
苏晶
（华南理工大学电子与信息学院，广东广州５１０６４０）
摘要：为优化氧化锌薄膜晶体管（ＺｎＯ—Ｔ兀１）的工艺参数，采用射频磁控溅射法沉积
ＺｎＯ薄膜制备出不同有源层厚度的ＺｎＯ—ＴＦＴｒ器件，探讨了有源层厚度对ＺｎＯ．Ｔ丌电学性
能的影响．实验结果表明：有源层厚度在６５ｎｍ附近时，ＺｎＯ—ＴＦＴ器件的性能最好；有源层太薄时，ＺｎＯ薄膜的结晶性差，薄膜内部存在大量孔洞和缺陷，从而导致ｚｎＯ－ＴＦＴ器件的载流子迁移率较低，开关电流比较小；有源层太厚（大于６５ｎｍ）时，ＺｎＯ．Ｔ秤的栽流子迁移率和开关电流比随有源层厚度的增加而减小，这是因为随着有源层厚度的增加，载流子在源、漏电极附近高电阻区的导电路径增加．
关键词：薄膜晶体管；氧化锌；有源层厚度；电学性能中图分类号：ＴＮ３２１＋．５
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－５６５Ｘ．２０１３．０９．００４
近年来，薄膜晶体管（ＴＦＴ）在有源矩阵驱动平具有薄膜致密、溅射速率高、薄膜均匀性好、低温工板显示器领域得到了广泛的应用，而ＴＦＴ半导体有艺、可大面积沉积等优点而被广泛采用．
源层的种类和性质对平板显示器的性能、制作工艺文中采用射频磁控溅射法，以高纯ＺｎＯ作溅射等方面具有重要的影响．目前，有源矩阵平板显示器靶材，在已生长ＳｉＯ：的ｎ型硅片和相同的溅射工艺通常采用非晶硅（ａ—Ｓｉ）或多晶硅（ｐ—Ｓｉ）作为Ｔ兀’的条件下通过控制溅射时间生长出不同厚度（ｔ）的沟道有源层材料．然而，Ｓｉ基材料的带隙较窄，对可ＺｎＯ薄膜作为有源层，制备出对应的底栅顶接触型见光敏感，在平板显示器制作过程中需要采用特殊ＺｎＯ－ＴＦＴ器件，探讨了ＺｎＯ薄膜有源层厚度对ＺｎＯ—
的隔离工艺来防止发光像素对ＴＦＴ性能产生的不Ｔ丌器件性能的影响及其机理．
良影响，从而使工艺的复杂度增加，成本上升，显示器的开口率降低０１－３］．ＺｎＯ是一种透明氧化物半导１
买验
体材料，具有带隙宽（～３．３７ｅＶ）、对可见光透明、载以电阻率为０．６～１．２Ｑ・ｃｍ、晶向为（１００）的
流子迁移率相对较高、低温工艺、环境友好等优点，ｎ＋型单晶硅片为衬底并充当晶体管的栅电极，采用因此，ＺｎＯ基ＴＦｒ被认为是最有希望的下一代薄膜标准硅工艺清洗硅片后，用２０％（质量分数）的ＨＦ晶体管技术，得到了广泛的关注，已成为研究的热点
溶液除去硅片表面的自然氧化层，然后在１０００℃下之一Ｍ。７ｏ．目前，人们采用多种方法（包括分子束外
通过干氧热氧化生长出厚度为１６３ｎｍ的ＳｉＯ：薄膜延法旧ｏ、金属有机化学气相淀积法∽Ｊ、磁控溅射作为栅介质层，再用稀释的ＨＦ溶液擦去硅片背面法¨０｜、溶胶一凝胶法¨川等）制备出不同特性的ＺｎＯ
的氧化层，接着采用射频磁控溅射法在ＳｉＯ，层上生薄膜用作Ｔ盯的半导体有源层，其中磁控溅射法因
长出一层ＺｎＯ薄膜作为半导体有源层．溅射采用高
收稿日期：２０１３—０３—２２
。基金项目：国家自然科学基金资助项目（６１０７６１１３）
作者简介：刘玉荣（１９６８・），男，博士，教授，主要从事半导体器件与物理研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｐｈｌｙｒ＠ｓｃｕｔ．ｅｄｕ．ＣＩＩ
万方数据
华南理工大学学报（自然科学版）
第４ｌ卷
纯ＺｎＯ靶材（５Ｎ），功率为７０Ｗ，ＺｎＯ靶与样品的间距为６５ｍｍ，Ａｒ与０：的流量比为１：１，本底真空度为０．４ｍＰａ，溅射气压为０．５Ｐａ，溅射基底温度为３５０℃，溅射时间分别为１０、２０、３０、３８、４５ｒａｉｎ．最后采用真空镀膜技术，在真空度为２．０ｍＰａ条件下蒸发Ａｌ形成源、漏电极，制备出具有不同有源层厚度的底栅顶
接触型结构ＺｎＯ—ＴＦＴ¨２。．器件的沟道长度（￡）和沟
道宽度（形）由蒸镀时所用掩膜版的图形决定，分别
为５０和６００“ｍ．
器件的沟道长度和宽度及源、漏电极面积由
ＢＸ５１
Ｍ型金相显微镜测量得到，采用Ａｇｉｌｅｎｔ
４２８４Ａ
型电容分析仪测量Ａ１／ＺｎＯ／ＳｉＯ：／Ｓｉ结构的电容一电压特性，进而计算出单位面积栅介质的电容Ｃ。。＝２１．６ｎＦ／ｃｍ２．ＺｎＯ—Ｔ兀’器件的电特性利用Ａｇｉｌｅｎｔ４１５６Ｃ型半导体参数分析仪在室温无光照的普通空气环境下进行测试．利用ｘ射线衍射谱（ＸＲＤ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）分析ＺｎＯ薄膜的结晶状况、表面形貌和晶粒大小．ＳｉＯ：栅介质层和ＺｎＯ薄膜的厚度采用
德国ＯｃｅａｎＯｐｔｉｃｓ公司的Ｎａｎｏｃａｌｃ—ＸＲ型光学薄膜测
厚仪测量，溅射时问为１０、２０、３０、３８、４５ｍｉｎ所沉积的ＺｎＯ薄膜的有源层厚度分别为２０、４０、６５、９０、１
１０ｎｍ．
２结果与讨论
图１为不同有源层厚度的ＺｎＯ—Ｔ丌器件的输
出特性曲线，其中的栅电压（ｕ。。）和漏电压（ｕ。。）均为正偏压，说明所沉积ＺｎＯ薄膜皆为ｎ型半导体层．从图可知，对于５种有源层厚度所制备的器件，栅极偏压均能有效控制器件的源漏电流（，。。），但器
件的饱和特性有所差别，有源层厚度为６５ｎｍ的器
件的饱和区源漏电流非常平坦，即饱和特性最好，而偏离６５ｎｍ的更薄或更厚的有源层所对应Ｔ丌器件
的饱和特性有所变差．
“、厂ｖ
ａｌ
ｔ＝２０１１Ｈ１时万方数据
．，・，’一…一。～’一‘一。～’一－～－一＿一～－
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１．００
０．００
Ｕ¨、／Ｖ
（ｅ）ｆ－１１０Ｆｉｌｌ３时
图１
不同有源层厚度的ＺｎＯ—Ｔ丌器件的输出特性曲线
Ｆｉｇ
１
Ｏｕｔｐｕｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ
ｅｕｒｖｅｓ
ｏｆＺｎＯ—ＴＦＴｄｅｖｉｃｅｓｗｉｔｌ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｔｉｖｅｌａｖｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ
第９期刘玉荣等：有源层厚度对ＺｎＯ薄膜晶体管电学性能的影响
从图１还可以发现，在相同栅电压下，随着有源层厚度的增加，ＴＦＴ样品的饱和区源漏电流先增加而后有所减小．在栅电压为４０Ｖ时，有源层厚度为
６５
式中：Ｕ。。为阈值电压；肛为薄膜晶体管饱和区载流子的有效场效应迁移率，其计算式为
２Ｌｋ２
ｐ
ｎｍ的器件的饱和区源漏电流最大（为１４．３ＩＪ，Ａ），ｔｘＡ，有源层厚度为１１０ｎｍ的器件的饱和区源为进一步分析有源层厚度对ＺｎＯ—ＴＦＴ器件性
２—ＷＣ—ｏｘ
（２）
有源层厚度为２０ｎｍ的器件的饱和区源漏电流仅为
０．１４
ｋ为，警与ｕ。。的关系曲线在线性区的斜率．根据
图２和式（１）、（２）可以计算出不同有源层厚度时所制备ＺｎＯ—ＴＦｒ器件的性能参数，如表１所示．当有源层厚度较薄时，随着厚度的增加，器件的开关电流比和载流子迁移率快速增大；当有源层厚度为６５ｎｍ时，器件的开关电流比和载流子迁移率达到最大，而
后继续增加有源层厚度，器件的开关电流比和载流子迁移率反而有所减小．
表１
Ｔａｂｌｅ１
漏电流降至４．０ｉｘＡ．
能的影响，图２给出了不同有源层厚度的ＺｎＯ—ＴＦｒ器件的转移特性曲线．从图可知，不同有源层厚度的
ＺｎＯ—ＴＦＴｒ器件的开关特性有所差异，有源层厚度为
６５
ｎｍ的ＺｎＯ—ＴＦＴ器件的开关电流比（，０。／，。盯）最大，
而有源层厚度为２０ｎｍ的ＺｎＯ—ＴＦＩ＇器件的开关电流
比最小．
不同有源层厚度的ＺｎＯ．ＴＦｒ器件的性能参数
Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
ｏｆＺｎＯ—ＴＦｒｄｅｖｉｃｅｓｗｉｔｈ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｔｉｖｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ
为揭示ＺｎＯ薄膜有源层厚度对ＺｎＯ—ＴＦｒ器件
一
ｍ０１０２０３０
４（
性能的影响机理，对相同工艺条件下沉积的不同厚度ＺｎＯ薄膜进行ＸＲＤ和ＡＦＭ分析．图３为不同厚度ＺｎＯ薄膜的ＸＲＤ谱图．由图可看出：随着ＺｎＯ薄膜有源层厚度的增加，（００２）衍射峰逐渐增强；当ＺｎＯ薄膜有源层厚度小于或大于６５ｎｍ时，除存在（００２）衍射峰外，还存在明显的（１００）衍射峰，然而，当ＺｎＯ薄膜有源层厚度为６５ｎｍ时，（１００）衍射峰基本消失，说明此时ＺｎＯ薄膜中呈现出明显的ｃ轴
Ｕ，。厂ｖ：ａ）对数关系
∞５
ｒ
ｏＯ０１
¨００）
ｏｏｏｏ
一、／、
【ｂＪ’Ｆ方根天系
仁１１０Ｉｌｌｌｌ
，＝９０ｎｌｌｌｔ＝６５ｎｌｌｌｒ＝４０１１１１１，＝２０１１１１１
Ｌ
Ｌ
图２不同有源层厚度的ＺｎＯ．ＴＦＴ器件的转移特性曲线
Ｆｉｇ．２
Ｔｒａｎｓｆｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ
ｃｕｒｖｅｓ
ｏｆＺｎＯ—ＴＦＴｄｅｖｉｃｅｓ
ｌ八
ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｔｉｖｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ
１５
３０
４５
６０
薄膜晶体管处于饱和状态时的饱和电流，。。。。
通常可表示为
Ｆｉｇ．３
２０／（ｏ）
图３不同有源层厚度的ＺｎＯ薄膜的ＸＲＤ谱图
ＸＲＤｓｐｅｃｔｒａｏｆＺｎＯｔｈｉｎｆｉｌｍｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｔｉｖｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ
‰．。＝墨‰Ｃ（％一Ｕ，ｈ）２
万方数据
（１）
华南理工大学学报（自然科学版）第４１卷
择优取向生长．通常，薄膜的晶粒大小可表示为
Ｄ＝器
（３）
式中，Ｄ为晶粒尺寸，Ａ为ｘ射线波长，Ｂ为衍射峰的半峰宽，ｏ为衍射入射角．针对（００２）衍射峰，由式（３）可计算出不同厚度ＺｎＯ薄膜的晶粒大小，如表２所示．随着ＺｎＯ薄膜有源层厚度的增加，晶粒尺寸不断增大．但当ＺｎＯ薄膜的有源层厚度薄至２０ｎｍ时，由于没有明显的（００２）衍射峰，因而其晶粒大小不适合用式（３）来计算．
表２不同有源层厚度的ＺｎＯ薄膜的晶粒尺寸
Ｔａｂｌｅ２
ＧｒａｉｎｓｉｚｅｓｏｆＺｎＯｔｈｉｎｆｉｌｍｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｔｉｖｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ
ｔ
ｎｍ
ＤｔＤ３６３８
２０・——４０６５
２５３３
９０１１０
图４为不同厚度ＺｎＯ薄膜表面的原子力显微图，可以看出：当ＺｎＯ薄膜有源层厚度为２０ｎｍ时，晶粒尺寸较小，轮廓模糊；随着ＺｎＯ薄膜有源层厚度的增加，晶粒轮廓逐渐清晰，晶界减小，晶粒表面变得更光滑，晶粒尺寸增大，薄膜结晶性变好．这与
ＸＲＤ分析结果一致．
图３和４表明，由有源层厚度为２０ｌｌｍ的ＺｎＯ
（【１）ｔ＝９０ｎｍｌ３ｊ
图４
Ｆｉｇ．４
（ｅＨ＝１
薄膜制备的ＺｎＯ—ＴＦＴｒ器件的载流子迁移率偏低，开关电流比偏小，这主要是由于薄膜沉积初期粒子沉积无序程度高，微观结构不稳定，结晶性差，薄膜中存在大量孔洞和缺陷，这些孑Ｌ洞聚集在晶粒边界附近¨３Ｉ，增加了晶界势垒，从而导致载流子迁移率偏低，器件性能较差．随着ＺｎＯ薄膜有源层厚度的增
加，ＺｎＯ．ＴＦＴｒ器件的载流子迁移率增大，器件性能变
１０ｎｍＲ，ｊ＂
不同有源层厚度的ＺｎＯ薄膜表面的原子力显微图
ＡＦＭｉｍａｇｅｓｏｆｔｈｅ
ｓｕＩ。ｆａｃｅｏｆＺｎ（）ｔｈｉｎｆｉｌｍｓ衍ｔ１１
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｔｉｖｅｌａｖｅｌ，ｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ
滠漏
好，这是因为薄膜中孔洞和缺陷的数量减少，微观结构趋于稳定，结晶性变好，晶粒逐渐长大，晶界势垒降低；当ＺｎＯ薄膜有源层厚度增至６５ｎｍ时器件的性能最好．然而，当ＺｎＯ薄膜有源层厚度继续增加
至１
１０
童ｌ
－。
导电涛
道～，
介薹
ｉ｜ｊＩ
ｎｍ时，ＺｎＯ－Ｔ丌器件的载流子迁移率有所减
雾《“攀溪攀’攀。÷攀繁＿黉。紫一爹
ｎ－－Ｓｉ？｜
小，器件性能有所下降，这可以作如下解释：随着
ＺｎＯ薄膜有源层厚度的增加，晶粒尺寸增大，有利于
警
载流子迁移率的提高；但由于ＺｎＯ薄膜晶体管工作于积累状态，其沟道厚度通常为几纳米，因此ＺｎＯ薄膜有源层厚度增加时，源、漏电极附近的导电路径
（见图５中高阻区厚度ｄ）也增加¨引，载流子电子从
图５
Ｆｉｇ．５
ＺｎＯ—ＴＦ‘Ｉ’器件的导ＩＵ路ｉ圣隆Ｉ
ＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐａｔｈｏｆＺｎＯ－ＴＦＴｄｅｖｉｃｅ
源极注入后在源、漏极附近需穿过更厚的高电阻区半导体层¨５Ｊ６Ｊ，从而引起源漏电流减小；另外，随着
万方数据
第９期
刘玉荣等：有源层厚度对ＺｎＯ薄膜晶体管电学性能的影响
导电路径的增加，载流子在输运过程中受到杂质和缺陷的散射作用也有所增强ｍ３，从而导致ＺｎＯ—ＴＦＴｒ器件的载流子迁移率减小，器件性能有所下降．ＺｎＯ薄膜过厚引起ｃ轴择优取向生长的减弱也是导致器件性能下降的可能原因．
３
结论
文中以高纯ＺｎＯ为靶材，采用磁控溅射沉积ＺｎＯ薄膜制备出不同有源层厚度的ＺｎＯ—ＴＦｒ器件，探讨了有源层厚度对ＺｎＯ．Ｔｎ’器件性能的影响．结
果表明：当ＺｎＯ薄膜有源层厚度在６５ｎｍ附近时，器件的性能最好；当ＺｎＯ薄膜有源层太薄时，薄膜的
沉积无序程度高，结晶性差，薄膜内部存在大量的孔洞和缺陷，从而导致器件的载流子迁移率较低，开关电流比较／ｂ；当ＺｎＯ薄膜有源层太厚时，源、漏电极附近的高电阻区的导电路径增加，载流子需穿过更厚的高电阻区半导体层，同时载流子在输运过程中受到杂质和缺陷的散射作用也有所增强，从而导致ＺｎＯ．Ｔ盯器件的载流子迁移率减小，器件性能下降．参考文献：
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１１１９
万方数据
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Ｒ，ＬｉａｎｇＳ，ｅｔａ１．Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔｄｅｔｅｃｔｏｒｓ
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Ｌｉｕ
Ｙｕ—ｌｏｎｇ，ＲｅｎＬｉ—ｆｅｉ，ＹａｎｇＲｅｎ—ｈｕａ，ｅｔａ１．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆ
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ｉｎ
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ｎ—ｔｙｐｅ
Ｇｅ（１００）：ｌｏｃａｌ
ａｔｏｍｉｃ
ｂｏｎｄｉｎｇ
ｓｙｍｍｅｔｒｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｐｈｙｓｉｃｓ，
２００９，１０６（７）：０７４１０２／１—４．
（下转第９４页）
９４
华南理工大学学报（自然科学版）第４１卷
ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｎｄＤｉｓｃｏｖｅｒｙＭｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅＳｅｒｖｉｃｅｓｆｏｒ
ＣｌｏｕｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ
Ｚｈａｎｇ
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（ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ
５１０００６，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒ
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ｓｅｒｖｉｃｅｓ
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ｓｅｒｖｉｃｅｓ
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（上接第２７页）
ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＡｃｔｉｖｅＬａｙｅｒＴｈｉｃｋｎｅｓｓ
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ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＺｎＯ
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒ
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ＺｎＯ－ＴＦＴｄｅｖｉｃｅｓｈｏｗｓｔｈｅｂｅｓｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｉｎ－ｆｉｌｍｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ；ｚｉｎｃｏｘｉｄｅ；ａｃｔｉｖｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓ；ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
万方数据
有源层厚度对ZnO薄膜晶体管电学性能的影响
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
刘玉荣， 李晓明， 苏晶， Liu Yu-rong， Li Xiao-ming， Su Jing华南理工大学电子与信息学院,广东广州,510640
华南理工大学学报（自然科学版）
Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition)2013,41(9)
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引用本文格式：刘玉荣. 李晓明. 苏晶. Liu Yu-rong. Li Xiao-ming. Su Jing 有源层厚度对ZnO薄膜晶体管电学性能的影响[期刊论文]-华南理工大学学报（自然科学版） 2013(9)
华南理工大学学报（自然科学版）
第４１卷第９期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖ０１．４１Ｎｏ．９２０１３年９月
（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ
２０１３
文章编号：１０００—５６５Ｘ（２０１３）０９－００２３—０５
有源层厚度对ＺｎＯ薄膜晶体管电学性能的影响木
刘玉荣
李晓明
苏晶
（华南理工大学电子与信息学院，广东广州５１０６４０）
摘要：为优化氧化锌薄膜晶体管（ＺｎＯ—Ｔ兀１）的工艺参数，采用射频磁控溅射法沉积
ＺｎＯ薄膜制备出不同有源层厚度的ＺｎＯ—ＴＦＴｒ器件，探讨了有源层厚度对ＺｎＯ．Ｔ丌电学性
能的影响．实验结果表明：有源层厚度在６５ｎｍ附近时，ＺｎＯ—ＴＦＴ器件的性能最好；有源层太薄时，ＺｎＯ薄膜的结晶性差，薄膜内部存在大量孔洞和缺陷，从而导致ｚｎＯ－ＴＦＴ器件的载流子迁移率较低，开关电流比较小；有源层太厚（大于６５ｎｍ）时，ＺｎＯ．Ｔ秤的栽流子迁移率和开关电流比随有源层厚度的增加而减小，这是因为随着有源层厚度的增加，载流子在源、漏电极附近高电阻区的导电路径增加．
关键词：薄膜晶体管；氧化锌；有源层厚度；电学性能中图分类号：ＴＮ３２１＋．５
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－５６５Ｘ．２０１３．０９．００４
近年来，薄膜晶体管（ＴＦＴ）在有源矩阵驱动平具有薄膜致密、溅射速率高、薄膜均匀性好、低温工板显示器领域得到了广泛的应用，而ＴＦＴ半导体有艺、可大面积沉积等优点而被广泛采用．
源层的种类和性质对平板显示器的性能、制作工艺文中采用射频磁控溅射法，以高纯ＺｎＯ作溅射等方面具有重要的影响．目前，有源矩阵平板显示器靶材，在已生长ＳｉＯ：的ｎ型硅片和相同的溅射工艺通常采用非晶硅（ａ—Ｓｉ）或多晶硅（ｐ—Ｓｉ）作为Ｔ兀’的条件下通过控制溅射时间生长出不同厚度（ｔ）的沟道有源层材料．然而，Ｓｉ基材料的带隙较窄，对可ＺｎＯ薄膜作为有源层，制备出对应的底栅顶接触型见光敏感，在平板显示器制作过程中需要采用特殊ＺｎＯ－ＴＦＴ器件，探讨了ＺｎＯ薄膜有源层厚度对ＺｎＯ—
的隔离工艺来防止发光像素对ＴＦＴ性能产生的不Ｔ丌器件性能的影响及其机理．
良影响，从而使工艺的复杂度增加，成本上升，显示器的开口率降低０１－３］．ＺｎＯ是一种透明氧化物半导１
买验
体材料，具有带隙宽（～３．３７ｅＶ）、对可见光透明、载以电阻率为０．６～１．２Ｑ・ｃｍ、晶向为（１００）的
流子迁移率相对较高、低温工艺、环境友好等优点，ｎ＋型单晶硅片为衬底并充当晶体管的栅电极，采用因此，ＺｎＯ基ＴＦｒ被认为是最有希望的下一代薄膜标准硅工艺清洗硅片后，用２０％（质量分数）的ＨＦ晶体管技术，得到了广泛的关注，已成为研究的热点
溶液除去硅片表面的自然氧化层，然后在１０００℃下之一Ｍ。７ｏ．目前，人们采用多种方法（包括分子束外
通过干氧热氧化生长出厚度为１６３ｎｍ的ＳｉＯ：薄膜延法旧ｏ、金属有机化学气相淀积法∽Ｊ、磁控溅射作为栅介质层，再用稀释的ＨＦ溶液擦去硅片背面法¨０｜、溶胶一凝胶法¨川等）制备出不同特性的ＺｎＯ
的氧化层，接着采用射频磁控溅射法在ＳｉＯ，层上生薄膜用作Ｔ盯的半导体有源层，其中磁控溅射法因
长出一层ＺｎＯ薄膜作为半导体有源层．溅射采用高
收稿日期：２０１３—０３—２２
。基金项目：国家自然科学基金资助项目（６１０７６１１３）
作者简介：刘玉荣（１９６８・），男，博士，教授，主要从事半导体器件与物理研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｐｈｌｙｒ＠ｓｃｕｔ．ｅｄｕ．ＣＩＩ
万方数据
华南理工大学学报（自然科学版）
第４ｌ卷
纯ＺｎＯ靶材（５Ｎ），功率为７０Ｗ，ＺｎＯ靶与样品的间距为６５ｍｍ，Ａｒ与０：的流量比为１：１，本底真空度为０．４ｍＰａ，溅射气压为０．５Ｐａ，溅射基底温度为３５０℃，溅射时间分别为１０、２０、３０、３８、４５ｒａｉｎ．最后采用真空镀膜技术，在真空度为２．０ｍＰａ条件下蒸发Ａｌ形成源、漏电极，制备出具有不同有源层厚度的底栅顶
接触型结构ＺｎＯ—ＴＦＴ¨２。．器件的沟道长度（￡）和沟
道宽度（形）由蒸镀时所用掩膜版的图形决定，分别
为５０和６００“ｍ．
器件的沟道长度和宽度及源、漏电极面积由
ＢＸ５１
Ｍ型金相显微镜测量得到，采用Ａｇｉｌｅｎｔ
４２８４Ａ
型电容分析仪测量Ａ１／ＺｎＯ／ＳｉＯ：／Ｓｉ结构的电容一电压特性，进而计算出单位面积栅介质的电容Ｃ。。＝２１．６ｎＦ／ｃｍ２．ＺｎＯ—Ｔ兀’器件的电特性利用Ａｇｉｌｅｎｔ４１５６Ｃ型半导体参数分析仪在室温无光照的普通空气环境下进行测试．利用ｘ射线衍射谱（ＸＲＤ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）分析ＺｎＯ薄膜的结晶状况、表面形貌和晶粒大小．ＳｉＯ：栅介质层和ＺｎＯ薄膜的厚度采用
德国ＯｃｅａｎＯｐｔｉｃｓ公司的Ｎａｎｏｃａｌｃ—ＸＲ型光学薄膜测
厚仪测量，溅射时问为１０、２０、３０、３８、４５ｍｉｎ所沉积的ＺｎＯ薄膜的有源层厚度分别为２０、４０、６５、９０、１
１０ｎｍ．
２结果与讨论
图１为不同有源层厚度的ＺｎＯ—Ｔ丌器件的输
出特性曲线，其中的栅电压（ｕ。。）和漏电压（ｕ。。）均为正偏压，说明所沉积ＺｎＯ薄膜皆为ｎ型半导体层．从图可知，对于５种有源层厚度所制备的器件，栅极偏压均能有效控制器件的源漏电流（，。。），但器
件的饱和特性有所差别，有源层厚度为６５ｎｍ的器
件的饱和区源漏电流非常平坦，即饱和特性最好，而偏离６５ｎｍ的更薄或更厚的有源层所对应Ｔ丌器件
的饱和特性有所变差．
“、厂ｖ
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．，・，’一…一。～’一‘一。～’一－～－一＿一～－
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（ｅ）ｆ－１１０Ｆｉｌｌ３时
图１
不同有源层厚度的ＺｎＯ—Ｔ丌器件的输出特性曲线
Ｆｉｇ
１
Ｏｕｔｐｕｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ
ｅｕｒｖｅｓ
ｏｆＺｎＯ—ＴＦＴｄｅｖｉｃｅｓｗｉｔｌ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｔｉｖｅｌａｖｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ
第９期刘玉荣等：有源层厚度对ＺｎＯ薄膜晶体管电学性能的影响
从图１还可以发现，在相同栅电压下，随着有源层厚度的增加，ＴＦＴ样品的饱和区源漏电流先增加而后有所减小．在栅电压为４０Ｖ时，有源层厚度为
６５
式中：Ｕ。。为阈值电压；肛为薄膜晶体管饱和区载流子的有效场效应迁移率，其计算式为
２Ｌｋ２
ｐ
ｎｍ的器件的饱和区源漏电流最大（为１４．３ＩＪ，Ａ），ｔｘＡ，有源层厚度为１１０ｎｍ的器件的饱和区源为进一步分析有源层厚度对ＺｎＯ—ＴＦＴ器件性
２—ＷＣ—ｏｘ
（２）
有源层厚度为２０ｎｍ的器件的饱和区源漏电流仅为
０．１４
ｋ为，警与ｕ。。的关系曲线在线性区的斜率．根据
图２和式（１）、（２）可以计算出不同有源层厚度时所制备ＺｎＯ—ＴＦｒ器件的性能参数，如表１所示．当有源层厚度较薄时，随着厚度的增加，器件的开关电流比和载流子迁移率快速增大；当有源层厚度为６５ｎｍ时，器件的开关电流比和载流子迁移率达到最大，而
后继续增加有源层厚度，器件的开关电流比和载流子迁移率反而有所减小．
表１
Ｔａｂｌｅ１
漏电流降至４．０ｉｘＡ．
能的影响，图２给出了不同有源层厚度的ＺｎＯ—ＴＦｒ器件的转移特性曲线．从图可知，不同有源层厚度的
ＺｎＯ—ＴＦＴｒ器件的开关特性有所差异，有源层厚度为
６５
ｎｍ的ＺｎＯ—ＴＦＴ器件的开关电流比（，０。／，。盯）最大，
而有源层厚度为２０ｎｍ的ＺｎＯ—ＴＦＩ＇器件的开关电流
比最小．
不同有源层厚度的ＺｎＯ．ＴＦｒ器件的性能参数
Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
ｏｆＺｎＯ—ＴＦｒｄｅｖｉｃｅｓｗｉｔｈ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｔｉｖｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ
为揭示ＺｎＯ薄膜有源层厚度对ＺｎＯ—ＴＦｒ器件
一
ｍ０１０２０３０
４（
性能的影响机理，对相同工艺条件下沉积的不同厚度ＺｎＯ薄膜进行ＸＲＤ和ＡＦＭ分析．图３为不同厚度ＺｎＯ薄膜的ＸＲＤ谱图．由图可看出：随着ＺｎＯ薄膜有源层厚度的增加，（００２）衍射峰逐渐增强；当ＺｎＯ薄膜有源层厚度小于或大于６５ｎｍ时，除存在（００２）衍射峰外，还存在明显的（１００）衍射峰，然而，当ＺｎＯ薄膜有源层厚度为６５ｎｍ时，（１００）衍射峰基本消失，说明此时ＺｎＯ薄膜中呈现出明显的ｃ轴
Ｕ，。厂ｖ：ａ）对数关系
∞５
ｒ
ｏＯ０１
¨００）
ｏｏｏｏ
一、／、
【ｂＪ’Ｆ方根天系
仁１１０Ｉｌｌｌｌ
，＝９０ｎｌｌｌｔ＝６５ｎｌｌｌｒ＝４０１１１１１，＝２０１１１１１
Ｌ
Ｌ
图２不同有源层厚度的ＺｎＯ．ＴＦＴ器件的转移特性曲线
Ｆｉｇ．２
Ｔｒａｎｓｆｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ
ｃｕｒｖｅｓ
ｏｆＺｎＯ—ＴＦＴｄｅｖｉｃｅｓ
ｌ八
ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｔｉｖｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ
１５
３０
４５
６０
薄膜晶体管处于饱和状态时的饱和电流，。。。。
通常可表示为
Ｆｉｇ．３
２０／（ｏ）
图３不同有源层厚度的ＺｎＯ薄膜的ＸＲＤ谱图
ＸＲＤｓｐｅｃｔｒａｏｆＺｎＯｔｈｉｎｆｉｌｍｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｔｉｖｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ
‰．。＝墨‰Ｃ（％一Ｕ，ｈ）２
万方数据
（１）
华南理工大学学报（自然科学版）第４１卷
择优取向生长．通常，薄膜的晶粒大小可表示为
Ｄ＝器
（３）
式中，Ｄ为晶粒尺寸，Ａ为ｘ射线波长，Ｂ为衍射峰的半峰宽，ｏ为衍射入射角．针对（００２）衍射峰，由式（３）可计算出不同厚度ＺｎＯ薄膜的晶粒大小，如表２所示．随着ＺｎＯ薄膜有源层厚度的增加，晶粒尺寸不断增大．但当ＺｎＯ薄膜的有源层厚度薄至２０ｎｍ时，由于没有明显的（００２）衍射峰，因而其晶粒大小不适合用式（３）来计算．
表２不同有源层厚度的ＺｎＯ薄膜的晶粒尺寸
Ｔａｂｌｅ２
ＧｒａｉｎｓｉｚｅｓｏｆＺｎＯｔｈｉｎｆｉｌｍｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｔｉｖｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ
ｔ
ｎｍ
ＤｔＤ３６３８
２０・——４０６５
２５３３
９０１１０
图４为不同厚度ＺｎＯ薄膜表面的原子力显微图，可以看出：当ＺｎＯ薄膜有源层厚度为２０ｎｍ时，晶粒尺寸较小，轮廓模糊；随着ＺｎＯ薄膜有源层厚度的增加，晶粒轮廓逐渐清晰，晶界减小，晶粒表面变得更光滑，晶粒尺寸增大，薄膜结晶性变好．这与
ＸＲＤ分析结果一致．
图３和４表明，由有源层厚度为２０ｌｌｍ的ＺｎＯ
（【１）ｔ＝９０ｎｍｌ３ｊ
图４
Ｆｉｇ．４
（ｅＨ＝１
薄膜制备的ＺｎＯ—ＴＦＴｒ器件的载流子迁移率偏低，开关电流比偏小，这主要是由于薄膜沉积初期粒子沉积无序程度高，微观结构不稳定，结晶性差，薄膜中存在大量孔洞和缺陷，这些孑Ｌ洞聚集在晶粒边界附近¨３Ｉ，增加了晶界势垒，从而导致载流子迁移率偏低，器件性能较差．随着ＺｎＯ薄膜有源层厚度的增
加，ＺｎＯ．ＴＦＴｒ器件的载流子迁移率增大，器件性能变
１０ｎｍＲ，ｊ＂
不同有源层厚度的ＺｎＯ薄膜表面的原子力显微图
ＡＦＭｉｍａｇｅｓｏｆｔｈｅ
ｓｕＩ。ｆａｃｅｏｆＺｎ（）ｔｈｉｎｆｉｌｍｓ衍ｔ１１
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｔｉｖｅｌａｖｅｌ，ｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ
滠漏
好，这是因为薄膜中孔洞和缺陷的数量减少，微观结构趋于稳定，结晶性变好，晶粒逐渐长大，晶界势垒降低；当ＺｎＯ薄膜有源层厚度增至６５ｎｍ时器件的性能最好．然而，当ＺｎＯ薄膜有源层厚度继续增加
至１
１０
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道～，
介薹
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ｎｍ时，ＺｎＯ－Ｔ丌器件的载流子迁移率有所减
雾《“攀溪攀’攀。÷攀繁＿黉。紫一爹
ｎ－－Ｓｉ？｜
小，器件性能有所下降，这可以作如下解释：随着
ＺｎＯ薄膜有源层厚度的增加，晶粒尺寸增大，有利于
警
载流子迁移率的提高；但由于ＺｎＯ薄膜晶体管工作于积累状态，其沟道厚度通常为几纳米，因此ＺｎＯ薄膜有源层厚度增加时，源、漏电极附近的导电路径
（见图５中高阻区厚度ｄ）也增加¨引，载流子电子从
图５
Ｆｉｇ．５
ＺｎＯ—ＴＦ‘Ｉ’器件的导ＩＵ路ｉ圣隆Ｉ
ＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐａｔｈｏｆＺｎＯ－ＴＦＴｄｅｖｉｃｅ
源极注入后在源、漏极附近需穿过更厚的高电阻区半导体层¨５Ｊ６Ｊ，从而引起源漏电流减小；另外，随着
万方数据
第９期
刘玉荣等：有源层厚度对ＺｎＯ薄膜晶体管电学性能的影响
导电路径的增加，载流子在输运过程中受到杂质和缺陷的散射作用也有所增强ｍ３，从而导致ＺｎＯ—ＴＦＴｒ器件的载流子迁移率减小，器件性能有所下降．ＺｎＯ薄膜过厚引起ｃ轴择优取向生长的减弱也是导致器件性能下降的可能原因．
３
结论
文中以高纯ＺｎＯ为靶材，采用磁控溅射沉积ＺｎＯ薄膜制备出不同有源层厚度的ＺｎＯ—ＴＦｒ器件，探讨了有源层厚度对ＺｎＯ．Ｔｎ’器件性能的影响．结
果表明：当ＺｎＯ薄膜有源层厚度在６５ｎｍ附近时，器件的性能最好；当ＺｎＯ薄膜有源层太薄时，薄膜的
沉积无序程度高，结晶性差，薄膜内部存在大量的孔洞和缺陷，从而导致器件的载流子迁移率较低，开关电流比较／ｂ；当ＺｎＯ薄膜有源层太厚时，源、漏电极附近的高电阻区的导电路径增加，载流子需穿过更厚的高电阻区半导体层，同时载流子在输运过程中受到杂质和缺陷的散射作用也有所增强，从而导致ＺｎＯ．Ｔ盯器件的载流子迁移率减小，器件性能下降．参考文献：
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（下转第９４页）
９４
华南理工大学学报（自然科学版）第４１卷
ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｎｄＤｉｓｃｏｖｅｒｙＭｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅＳｅｒｖｉｃｅｓｆｏｒ
ＣｌｏｕｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ
Ｚｈａｎｇ
Ｑｉａｎ
Ｑｉ
Ｄｅ—ｙｕ
（ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ
５１０００６，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒ
ｕｓｅｒ
ｔｏ
ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｏｒｇａｎｉｚｅｔｈｅ
ｒｅｓｏｕｒｃｅ
ｓｅｒｖｉｃｅｓｆｏｒｃｌｏｕｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇａｎｄ
ａｒｅ
ｔｏ
ｓｕｐｐｏｒｔｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘ
ｒｅｓｏｕｒｃｅ
ｓｅａｒｃｈ，ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｋｅｙａｔｔｒｉｂｕｔｅｓｏｆｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇ
ｔｏ
ｒｅｓｏｕｒｃｅ
ｓｅｒｖｉｃｅｓ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｎｅｘｔ，ｔｈｅ
ｒｅｓｏｕｒｃｅ
ｓｅｒｖｉｃｅｓ
ａｒｅ
ｔｈｅｉｒｋｅｙａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ．Ｔｈｅｎ，ａｌａｙｅｒｅｄ
ｏｎ
ｓｅｒｖｉｃｅｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｆｏｒ
ｃｌｏｕｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｆｉｖｅｑｕｅｒｙｔｙｐｅｓ
ａｒｅ
ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｈａｓｈｔａｂｌｅ，ａｎｄｆｉｖｅｄｉｓｃｏｖｅｒｙａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｆｏｒ
ａｒｅ
ｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｄ
ｏｎ
ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｏｄｅｌ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｉｔｉｅｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ
ｃａｎ
ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｈｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｐｏｓｓｅｓｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｓｏｌｖｅｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｓｅａｒｃｈｐｒｏｂｌｅｍｓｅｘｉｓｔｉｎｇｉｎｔｈｅＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｌｏｕｄｔａｂｌｅ
ｒｅｓｏｕｒｃｅ
ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ
ｓｅｒｖｉｃｅｓｆｏｒｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｃｌｏｕｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ．
ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ；ｒｅｓｏｕｒｃｅｓｅｒｖｉｃｅ；ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ；ｄｉｓｃｏｖｅｒｙａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ
ｈａｓｈ
（上接第２７页）
ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＡｃｔｉｖｅＬａｙｅｒＴｈｉｃｋｎｅｓｓ
ｏｎ
ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＺｎＯ
Ｔｌｌｉｎ．ＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ
ＬｉｕＹｕ－－ｒｏｎｇ
ＬｉＸｉａｏ－－ｍｉｎｇ
ＳｕＪｉｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４０，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒ
ｔｏ
ｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＺｎＯｔｈｉｎ—ｆｉｌｍｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ（ＺｎＯ—Ｔ兀１ｓ），ＺｎＯ—ＴＦＴｓ
ｗｅｒｅ
ｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆ
ａｓ
ＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）ｍａｇｎｅｔｒｏｎ
ｔｈａｔ（１）ｔｈｅ
ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ，ｗｉｔｈｔｈｅＺｎＯｔｈｉｎ—ｆｉｌｍｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｈｉｃｋｎｅｓｓ
ｏｎ
ｔｈｅａｃｔｉｖｅｌａｙｅｒ．ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅａｃｔｉｖｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＺｎＯ－ＴＦＴｓ
ａｔ
ｗｅｒｅｉｎｖｅｓ—
ｔｉｇａｔｅｄ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆａｂｏｕｔ６５
ＺｎＯ－ＴＦＴｄｅｖｉｃｅｓｈｏｗｓｔｈｅｂｅｓｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｔｏｏ
ｔｈｅａｃｔｉｖｅｌａｙｅｒ
ａ
ｎｍ；（２）ｗｈｅｎｔｈｅａｃｔｉｖｅｌａｙｅｒｉｓ
ａ
ｔｈｉｎ，ｔｈｅＺｎＯｆｉｌｍｉｓｏｆ
ａ
ａ
ｐｏｏｒｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙａｎｄｉｓｏｆ
ｃｕｒｒｅｎｔ
ｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｈｏｌｅｓａｎｄｄｅｆｅｃｔｓ，ｔｈｕｓｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｌｏｗｅｒｃａｒｒｉｅｒｍｏｂｉｌｉｔｙａｎｄ
ｓｍａｌｌｅｒｏｎ／ｏｆｆ
ｒａｔｉｏ；ａｎｄ
（３）ｗｈｅｎｔｈｅａｃｔｉｖｅｌａｙｅｒ
ｉＳｔｏｏ
ｔｈｉｃｋ（ｍｏｒｅ
ｔｈａｎ６５
ｎｍ），ｔｈｅｃａｒｒｉｅｒｍｏｂｉｌｉｔｙａｎｄｏｎ／ｏｆｆ
ｃｕｒｒｅｎｔ
ｒａｔｉｏｏｆｔｈｅＺｎＯ—
ＴＦＴｄｅｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅａｃｔｉｖｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓ．ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐａｔｈｏｆｈｉｇｈｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｒｅｇｉｏｎ
ｎｅａｒ
ｔｈｅ
ｓｏｕｒｃｅ
ａｎｄｔｈｅｄｒａｉｎｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅａｃｔｉｖｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｉｎ－ｆｉｌｍｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ；ｚｉｎｃｏｘｉｄｅ；ａｃｔｉｖｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓ；ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
万方数据
有源层厚度对ZnO薄膜晶体管电学性能的影响
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
刘玉荣， 李晓明， 苏晶， Liu Yu-rong， Li Xiao-ming， Su Jing华南理工大学电子与信息学院,广东广州,510640
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引用本文格式：刘玉荣. 李晓明. 苏晶. Liu Yu-rong. Li Xiao-ming. Su Jing 有源层厚度对ZnO薄膜晶体管电学性能的影响[期刊论文]-华南理工大学学报（自然科学版） 2013(9)